Курсовая работа: Композиционные хемосорбционные волокнистые материалы "Поликон К", наполненные углеродными волокнами

Содержание

Введение

1. Углеродные волокна – перспективные наполнители ПКМ

1.1. Получение углеродных волокон на основе ПАН волокон

1.2. Получение углеродных волокон на основе вискозных волокон

2. Структура углеродных волокон

3. Влияние условий модифицирования поверхности УВ на ее активность и пористую структуру

4. Адгезия углеродных волокон к полимерной матрице

5. Углеродные волокнистые материалы с противооксидными покрытиями

6. Сырье, используемое в производстве композиционных хемосорбционных волокнистых материалов «Поликон»

7. Особенности способа поликонденсационного наполнения

8. Физико-химические особенности синтеза

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Развитие промышленности, успехи химии в области органического синтеза привели к тому, что перед человечеством остро встала проблема охраны окружающей среды и ее защиты от последствий собственной деятельности. В окружающую среду внедряется все больше и больше новых веществ, чуждых ей, токсичных и опасных для живых организмов. Часть из них не включается в естественный круговорот и накапливается в биосфере, приводя к нежелательным экологическим последствиям.

На одном из первых мест стоит загрязнение воздушного бассейна соединениями азота, фтора, серы и хлора. Водоемы подвергаются загрязнению соединениями цинка, меди, ртути, а также целым рядом органических веществ, таких как СПАВы, фенолы, масло- и нефтепродукты и. т. д., нарушающих природный баланс водной среды.

В связи с этим, для осуществления радикальных методов защиты окружающей среды возникает необходимость создания новых, наряду с уже известными, высокоэффективных хемосорбционных материалов для извлечения антропогенных загрязнений из промышленных и бытовых стоков.

Исследования, направленные на разработку и усовершенствование нового класса хемосорбционных материалов - композиционных ионообменных волокнистых материалов, - с целью увеличения селективности, сорбционных характеристик и повышения долговечности работы, являются очень перспективными.

На кафедре химической технологии Энгельсского технологического института был разработан новый класс хемосорбентов, которые получают по малостадийной технологии методом поликонденсационного наполнения. При поликонденсационном наполнении после пропитки химических волокон мономерами протекает поликонденсация термореактивных олигомеров в структуре и на поверхности волокон.

Углеродные волокна – перспективные наполнители ПКМ

Углеродное волокно состоит главным образом из углерода. Получают их термической обработкой химических волокон. УВ обладают рядом преимуществ, таких как высокая механическая прочность, устойчив к действию высоких температур, химических реагентов, ультрафиолетового излучения. Они устойчивы к агрессивным химическим средам, однако окисляются при нагревании в присутствии кислорода, Их предельная температура эксплуатации в воздушной среде составляет 300-350 0С. [3].

Иногда выделяют несколько типов УВ в зависимости от их свойств.

Таблица 1.Характеристики углеродных волокон

Показатель	Волокна
	Угольные низко-модульные	Графитиро-ванные низко-модульные	Графитиро-ванные средне-модульные	Графитиро-ванные высоко-модульные	Графитиро-ванные высоко-прочные
Плотность, г/см3	1,5-1,6	1,4-1,6	1,4-1,7	1,6-2,0	1,7-1,9
Модуль упругости, ГПа	30-40	40-60	70-180	300-500	200-300
Прочность на разрыв, ГПа	0,4-1,0	0,6-1,0	1,0-2,5	1,5-3,0	2,0-4,0
Относит. удлинение, %	2,0-2,5	1,5-2,0	1,2-1,5	0,5-0,6	1,0-1,3

1.1. Получение углеродных волокон на основе ПАН волокон

Процесс получения УВ из ПАН волокна включает текстильную подготовку материала, окисление, высокотемпературную обработку (карбонизация и графитация), подготовку поверхности УВ и получение препрегов.

Исследования, связанные с использованием в качестве предматериала ПАН волокон, впервые были начаты в СССР . В то время в научной и патентной литературе отсутствовали сведения о применении ПАН волокон для этих целей. Затем интенсивные исследования начали проводиться в Японии и несколько позже в ряде научных учреждений Англии с использованием волокна куртель . В 1966 г. появилась первая научная публикация Ватта на эту тему. В США на первом этапе создания производства УВ сырьем служило ВВ. Лишь в конце 60-х годов и начале 70-х годов ряд фирм США начал производство УВМ на основе ПАН волокон по лицензиям японских и английских фирм. В настоящее время высокопрочное высокомодульное волокно вырабатывается в Англии, Японии, США и Франции.

Свойства исходного ПАН волокна оказывают большое влияние на качество УВ. К числу важнейших его показателей относятся: химический состав, структура, механические свойства и дефекты.

Объектами исследования служили ПАН-гомоволомно и волокна из сополимеров акрилонитрила. Изучались промышленные волокна, содержащие в качестве сомономера метилакрилат, метилметакрилат, винил-ацетат и др. Введение сомономеров ускоряет циклизацию и снижает тепловой эффект в процессе термоокисления, что облегчает проведение этой стадии получения [3]

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--